Optimal Predictive Control for a Pressure Oscillation Adsorption Process to Produce Bioethanol

Authors

  • Jesse Y. Rumbo Morales Universidad Tecnológica Emiliano Zapata del Estado de Morelos
  • Guadalupe López López Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico CENIDET
  • Victor Alvarado Martínez Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico CENIDET
  • Carlos Torres Cantero Instituto Tecnológico de Colima
  • Hector Azcaray Rivera Universidad Tecnológica Emiliano Zapata del Estado de Morelos

DOI:

https://doi.org/10.13053/cys-23-4-2985

Keywords:

PSA, optimal predictive control, disturbances

Abstract

The PSA (Pressure Swing Adsorption) is considered ahighly non-linear process due to its cyclical nature and the interaction between variables. The control of this process is a challenging feature. This work focus on the design of an Optimal Predictive Control for the PSA process, since there are disturbances that alter the purity of the product (specified at 99% ethanol), The proposed control rejects certain (combined) disturbances in the input variables. The performance and stability of the controller is such as in simulations for temperature changes (disturbances), pressure drops and increases of valve opening time Asaresult, it was deonstrated that the designed control aids to maintain the desired purity (99% ethanol) in a smaller number of cycles, on the other hand, when applying the disturbances in open loop purity falls so far that it does not meet international purity standards.

Author Biographies

Jesse Y. Rumbo Morales, Universidad Tecnológica Emiliano Zapata del Estado de Morelos

Doctorado en Ciencias en electrónica (CENIDET), Maestria en ingeniería de manufactura (IPN) e Ingeniería en mecatrónica (TESCo). Profesor de tiempo completo en la Universidad Tecnológica Emiliano Zapata (UTEZ) y Profesor de la maestría en mecatrónica (en línea) en la Universidad de Guadalajara (U de G). Las áreas de investigación son: Modelado, identificación de sistemas y control de procesos (neumáticos, eléctricos, térmicos, hidráulicos, mecánicos). Actualmente se ha enfocado en trabajar con la producción de bio-combustibles (bioetanol), en el cual modela y controla este tipo de procesos. Así mismo los tipos de controladores con los que trabaja son; control adaptable, Control predictivo (OMPC), Control H-infinito, control geométrico.

Guadalupe López López, Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico CENIDET

Doctorado en Ingeniería de Procesos por la Universidad de Aix-Marseille III, Marsella, Francia, en 2002. Fue becaria postdoctoral en ENSAM, Aix-en-Provence, Francia, en 2009. Actualmente es Profesora Asociada de Control Automático con el Departamento de Ingeniería Electrónica, TecNM / CENIDET, Cuernavaca, México. Sus intereses de investigación actuales incluyen teoría y aplicaciones en modelado de procesos, simulación y control.

Victor Alvarado Martínez, Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico CENIDET

Doctorado en Control Automático por el Instituto Politécnico de Grenoble, Francia, en 2001. Actualmente es Profesor Asociado de Control Automático en el Departamento de Ingeniería Electrónica, TecNM / CENIDET, Cuernavaca, México. Sus intereses de investigación incluyen teoría y aplicaciones en identificación de sistemas, validación de modelos y control de procesos.

Carlos Torres Cantero, Instituto Tecnológico de Colima

Doctor en Ciencias en Ingeniería Electrónica con especialidad en Automatización en el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET) en Cuernavaca, Morelos. Su trabajo doctoral se centra en el control de procesos químicos. (Tesis: Control de un proceso de destilación extractiva con sales para deshidratar bioeteanol).

Hector Azcaray Rivera, Universidad Tecnológica Emiliano Zapata del Estado de Morelos

Ingeniero en Electrónica por el Instituto Tecnológico de Oaxaca, México en 2008. Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecatrónica por el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET), Cuernavaca, Morelos, México en 2012. Estudiante del programa de Doctorado en Ciencias en Ingeniería Electrónica en CENIDET. Intereses de investigación: control no lineal, sistemas de rehabilitación, diseño mecatrónico, análisis mecánico, modelado matemático.

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Published

2019-12-20

Issue

Vol. 23 No. 4 (2019): 23-4(2019)

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